Hvad er cadheriner?

Cadheriner er en gruppe af proteiner, der hjælper celler med at holde sammen. De er de vigtigste komponenter i visse typer af krydsninger mellem celler. Disse forbindelser er med til at definere, hvordan en celle vil blive integreret i en struktur, som f.eks. et hudlag eller et organ. I forbindelserne hægter cadherinmolekyler på celleoverfladerne sig på hinanden som et lille stykke velcro.

Celle-til-celle-adhæsion, der formidles af cadheriner, spiller en vigtig rolle i vævsdifferentieringen, idet de holder vævene sammen, mens de dannes under den embryonale udvikling. Tab af funktion af cadheriner er også blevet forbundet med kræft, og nogle forskere undersøger cadheriner som lægemiddelmål.

Cadherinstruktur

Cadheriner er opkaldt efter calciumafhængig adhæsion. Det eksterne domæne af et cadherinmolekyle – den del, der er på ydersiden af en celle – består af mange gentagelser af den samme proteinkæde. Hver gentagelse har et rum til at binde calcium. Calcium gør kæden stiv, hvilket hjælper den til at forbinde sig med en kæde fra en anden celle.

Ud over en ekstracellulær (uden for cellen) komponent har cadheriner også et stykke, der trænger igennem membranen, og et stykke, der befinder sig inde i cellen. De indvendige dele af cadherinerne danner et kompleks i cellen.

Typer af cadheriner

Der findes omkring hundrede typer af cadheriner i hvirveldyr, og de falder i fire grupper.

1. De klassiske cadheriner omfatter E-cadherin, N-cadherin, P-cadherin og N-cadherin 2. De har alle en lignende struktur med fem ekstracellulære cadherinrepeats, et transmembrandomæne og et intracellulært domæne. Adhesion ved hjælp af klassiske cadheriner er involveret i nogle vigtige cellulære signalveje, herunder Wnt-, Hedgehog-, Ras- og RhoGTPase-signalering. Det betyder, at cadheriner har en kritisk rolle i mange biologiske processer.

1. Desmoglein og desmocollin er desmosomale cadheriner. De er vigtige for dannelsen af en type celleforbindelse kaldet et desmosom.

1. Protadheriner er en stor gruppe af cadherinmolekyler, der findes i en lang række arter, og som menes at være beslægtet med et forfædret cadherin. Deres ekstracellulære domæner har mere end fem gentagne cadherinmotiver, hvilket adskiller dem fra klassiske cadheriner. De intracellulære domæner i protocadherinerne er også forskellige fra deres klassiske fætre. De er meget variable og har en række forskellige funktioner i nervesystemet, herunder neuronal differentiering og dannelse af synapser.

1. Ukonventionelle cadheriner er en stor gruppe af cadheriner, som ikke på anden måde er kategoriseret i de tre foregående grupper. De omfatter VE-cadherin, R-cadherin og mange andre.

Celleforbindelser er afhængige af cadheriner

To typer af celleforbindelser er afhængige af cadheriner. Aherens junctions har en stribe cadherinmolekyler, der forbinder epithelcellernes membraner. Epithelet er et tyndt væv, der danner lag på hule strukturer i kroppen, som f.eks. tarmen. Desmosomer er også afhængige af cadheriner. Et desmosom er en struktur inde i en celles membran. Den bruger cadherinerne desmoglein og desmocollin til at trænge igennem membranen og danne et netværk, der binder cellerne sammen.

I hvirveldyr er cadherinerne ansvarlige for at holde de fleste epithelplader sammen. Dette omfatter foringerne i tyndtarmen eller nyretuberne. Monoklonale antistoffer er blevet brugt til at fjerne cadheriner i dyrkede epithelceller, og disse celler falder fra hinanden. Ligeledes forhindrer fjernelse af calcium fra mediet, at celleforbindelserne dannes korrekt.

Cadherinernes rolle i kræft

E-cadherin, et medlem af cadherin-familien, har en meget vigtig rolle i organiseringen af epitelet. De fleste kræftformer opstår fra epithelvæv, og i disse kræftformer går den celleadhæsion, der formidles af E-cadherin, tabt samtidig med, at en tumor udvikler sig mod malignitet. Nogle undersøgelser har fokuseret på at genoprette E-cadherins funktion i epitelet som en mekanisme til kræftbehandling.

Celleorganisering

Cadheriner er også vigtige i andre aspekter af celleorganisering, som f.eks. dannelse af grænser, koordinerede cellebevægelser og opretholdelse af strukturel og funktionel celle- og vævspolaritet. Ud over E-cadherins rolle i dannelsen af epithelium er N-cadherin vigtigt i nervevæv og muskler, R-cadherin anvendes i hjerne- og knoglevæv, P-cadherin findes i huden, og VE-cadherin er også betydningsfuldt i epithelium.

Videre læsning

• Alt indhold om cadherin
• Cadherin-typer og deres rolle i celle-celle-adhæsion

Citationer